垃圾壓縮機推頭控制裝置、方法及垃圾壓縮機與流程

2023-10-31 02:22:37

本發明涉及垃圾處理技術領域，尤其涉及一種垃圾壓縮機推頭控制裝置、方法及垃圾壓縮機。

背景技術：

隨著我國垃圾產出量的增加，垃圾的轉運和處理日益受到重視，國家也提出了垃圾收運處理的「無害化，減量化、資源化」原則。為了對垃圾進行集中處理，垃圾中轉站應運而生，垃圾中轉站的作用就是將垃圾經站內的垃圾經過壓縮機進行壓實後，統一用大中型運輸車運輸到距離較遠的垃圾處理場所。其中，壓縮機是垃圾中轉站的關鍵設備，其核心部件是推頭裝置，在對垃圾進行壓縮的過程中，推頭做往復伸縮動作。但是目前行業內推頭裝置的運動普遍存在耗能、低效和可靠性低等問題，難以滿足垃圾較多時的處理需求。

技術實現要素：

本發明的目的是提出一種垃圾壓縮機推頭控制裝置、方法及垃圾壓縮機，能夠使推頭的運動更加高效平穩。

為實現上述目的，本發明第一方面提供了一種垃圾壓縮機推頭控制裝置，包括液壓系統和控制部件，所述液壓系統包括主泵、副泵和用於驅動壓縮機推頭運動的推頭油缸，所述控制部件能夠在所述推頭運動過程中選擇通過所述主泵和副泵為所述推頭油缸供油的模式，以使所述推頭油缸驅動所述推頭在前進和/或後退的主行程中漸進增速運動。

進一步地，所述控制部件能夠控制所述推頭在前進和/或後退的主行程中以多檔形式做漸進增速運動。

進一步地，所述液壓系統還包括第一換向閥，所述第一換向閥設在所述推頭油缸的有杆腔和無杆腔之間，能夠實現所述推頭油缸的差動連接，所述控制部件能夠在所述推頭前進的主行程中控制液壓系統依次按照主泵單獨供油、主泵差動供油以及主泵和副泵合流差動供油的模式工作。

進一步地，所述控制部件能夠在所述推頭後退的主行程中控制液壓系統依次按照主泵單獨供油以及主泵和副泵合流供油的模式工作。

進一步地，所述控制部件包括計時器，用於獲得所述液壓系統在當前供油模式下的持續時間，所述控制部件能夠在當前供油模式持續至滿足預設時間值後控制所述液壓系統切換至下一種供油模式。

進一步地，還包括料位傳感器，用於檢測壓縮機料鬥內的料位高度，所述控制部件能夠在料位達到預設高度值時控制所述推頭運動。

進一步地，還包括壓力傳感器，用於檢測所述推頭油缸內的油壓，所述控制部件能夠在所述推頭油缸內的油壓達到所述副泵的預設溢流壓力後控制液壓系統切換為主泵單獨供油的模式，在所述推頭油缸內的油壓達到所述主泵的預設溢流壓力後停止供油，所述主泵的預設溢流壓力大於所述副泵的預設溢流壓力。

進一步地，還包括推頭位移傳感器，用於檢測所述推頭的運動位置，所述控制部件能夠在所述推頭運動至離終端還有預設距離時，控制所述液壓系統切換為主泵單獨供油的模式。

進一步地，所述推頭位移傳感器包括磁測長傳感器和拉線測長傳感器，所述磁測長傳感器和所述拉線測長傳感器之間能夠實現冗餘檢測。

進一步地，所述推頭位移傳感器還包括接近開關，所述接近開關用於檢測所述推頭是否後退到位，所述控制部件能夠在接收到所述接近開關的觸發信號時對所述磁測長傳感器清零。

進一步地，所述液壓系統還包括至少兩個並聯設置的第二換向閥，至少兩個所述第二換向閥設在所述主泵和副泵與所述推頭油缸大腔相連的公共的供油油路上。

為實現上述目的，本發明第二方面提供了一種垃圾壓縮機，包括上述實施例所述的垃圾壓縮機推頭控制裝置。

為實現上述目的，本發明第三方面提供了一種垃圾壓縮機推頭控制方法，液壓系統包括主泵、副泵和用於驅動壓縮機推頭運動的推頭油缸，所述控制方法包括：

控制部件在所述推頭運動過程中選擇通過所述主泵和副泵為所述推頭油缸供油的模式；

所述控制部件向所述主泵和副泵發出供油模式指令，以控制所述推頭油缸驅動所述推頭在前進和/或後退的主行程中漸進增速運動。

進一步地，所述液壓系統還包括第一換向閥，所述第一換向閥設在所述推頭油缸的有杆腔和無杆腔之間，能夠實現所述推頭油缸的差動連接，所述控制部件向所述主泵和副泵發出供油模式指令，以控制所述推頭油缸驅動所述推頭在前進的主行程中漸進增速運動的步驟具體包括：

所述控制部件控制所述液壓系統以主泵單獨供油的模式工作，並持續第一預設時間；

在達到所述第一預設時間後，所述控制部件控制所述液壓系統以主泵差動供油的模式工作，並持續第二預設時間；

在達到所述第二預設時間後，所述控制部件控制所述液壓系統以主泵和副泵合流差動供油的模式工作。

進一步地，所述控制部件向所述主泵和副泵發出供油模式指令，以控制所述推頭油缸驅動所述推頭在前進的主行程中漸進增速運動的步驟具體包括：

所述控制部件控制所述液壓系統以主泵單獨供油的模式工作，並持續第三預設時間；

在達到所述第三預設時間後，所述控制部件控制所述液壓系統以主泵和副泵合流供油的模式工作。

進一步地，還包括：

料位傳感器檢測壓縮機料鬥內的料位高度；

所述控制部件判斷所述料鬥內的料位高度是否達到預設高度值，如果是則控制所述推頭前進。

進一步地，還包括：

所述控制部件判斷所述料位傳感器無信號輸出是否超過第四預設時間值，如果是則控制所述液壓系統停止供油。

進一步地，還包括：

壓力傳感器檢測所述推頭油缸內的油壓；

所述控制部件判斷所述推頭油缸內的油壓是否達到所述副泵的預設溢流壓力，如果是則控制所述液壓系統切換為主泵單獨供油的模式；

所述控制部件判斷所述推頭油缸內的油壓是否達到所述主泵的預設溢流壓力，所述主泵的預設溢流壓力大於所述副泵的預設溢流壓力，如果是則控制所述液壓系統停止供油。

進一步地，在所述控制部件控制所述液壓系統停止供油的步驟之前，還包括：

所述控制部件控制所述液壓系統在所述主泵的預設溢流壓力下保持第五預設時間。

進一步地，還包括：

推頭位移傳感器檢測所述推頭的運動位置；

所述控制部件判斷所述推頭是否運動至離終端還有預設距離，如果是則控制所述液壓系統切換為主泵單獨供油的模式。

進一步地，所述推頭位移傳感器包括能夠相互實現冗餘檢測的磁測長傳感器和拉線測長傳感器，所述推頭位移傳感器檢測所述推頭的運動位置的步驟具體包括：

所述控制部件同時接收所述磁測長傳感器和所述拉線測長傳感器的檢測信號；

所述控制部件計算所述磁測長傳感器和所述拉線測長傳感器測量值的相對誤差值；

所述控制部件判斷所述相對誤差值是否小於預設誤差值，如果是則以所述拉線測長傳感器的測量值為準，否則繼續判斷所述磁測長傳感器和所述拉線測長傳感器是否發生數據突變，如果其中一個傳感器的測量值發生突變，則以另一個傳感器的測量值為準，所述推頭繼續運動。

進一步地，所述控制方法還包括：

接近開關檢測所述推頭是否後退到位；

所述控制部件在接收到所述接近開關的觸發信號時對所述磁測長傳感器清零。

基於上述技術方案，本發明的垃圾壓縮機推頭控制裝置，控制部件能夠在推頭運動對垃圾進行壓縮的過程中，選擇通過主泵和副泵為推頭油缸供油的模式，以使推頭油缸驅動推頭在前進和/或後退的主行程中漸進增速運動。此種推頭控制裝置能通過控制部件對推頭的運動速度進行自動控制，以提高自動化程度；而且能使推頭高效地對垃圾進行壓縮，以提高垃圾壓縮機的處理能力；另外還能使推頭在增速運動的過程中逐漸提速，使推頭的運動更平穩，避免出現卡滯，以提高垃圾壓縮機工作的可靠性。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發明垃圾壓縮機推頭控制裝置在垃圾壓縮機中的安裝示意圖；

圖2為本發明垃圾壓縮機中控制推頭運動的液壓系統原理圖；

圖3為本發明垃圾壓縮機推頭裝置的電氣原理圖；

圖4為本發明垃圾壓縮機推頭控制方法的一個實施例的流程示意圖；

圖5為本發明垃圾壓縮機推頭控制方法在推頭前進過程中的一個實施例的流程示意圖；

圖6為本發明垃圾壓縮機推頭控制方法在推頭後退過程中的一個實施例的流程示意圖；

圖7為本發明垃圾壓縮機推頭控制方法的另一個實施例的流程示意圖；

圖8為本發明垃圾壓縮機推頭控制方法的再一個實施例的流程示意圖。

附圖標記說明

1、液壓系統；2、控制部件；3、推頭；4、垃圾箱；5、料鬥；6、料位傳感器；7、壓力傳感器；8、拉線測長傳感器；9、接近開關；10、磁測長傳感器；11、主泵；12、副泵；13、驅動部件；14、推頭油缸；15、換向閥組；Y1、第三換向閥；Y2、第四換向閥；Y4、第一換向閥；Y3/Y5、第二換向閥；Y6、第一溢流閥；Y7、第二溢流閥。

具體實施方式

以下詳細說明本發明。在以下段落中，更為詳細地限定了實施例的不同方面。如此限定的各方面可與任何其他的一個方面或多個方面組合，除非明確指出不可組合。尤其是，被認為是優選的或有利的任何特徵可與其他一個或多個被認為是優選的或有利的特徵組合。

本發明中出現的「第一」、「第二」等用語僅是為了方便描述，以區分具有相同名稱的不同組成部件，並不表示先後或主次關係。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語「長度」、「寬度」、「高度」、「上」、「下」、「左」和「右」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明，而不是指示或暗示所指的裝置必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明保護範圍的限制。

如圖1和圖2所示，本發明提供了一種垃圾壓縮機推頭控制裝置，用於對垃圾壓縮機中推頭3的運動進行控制，在一個示意性的實施例中，該控制裝置包括液壓系統1和控制部件2。液壓系統1包括主泵11、副泵12、驅動部件13和推頭油缸14，主泵11流量供應能力大於副泵12，驅動部件13能夠接收控制部件2發送的控制指令，以驅動主泵11和或/副泵12工作，例如，驅動部件13可以選擇電機等。推頭油缸14用於驅動壓縮機推頭3運動，主泵11和副泵12都可以向推頭油缸14的無杆腔供油以實現推頭3的前進，已將垃圾壓入垃圾箱4內；主泵11和副泵12都可以向推頭油缸14的有杆腔供油以實現推頭3的後退。

控制部件2能夠在推頭3運動過程中自動選擇通過主泵11和副泵12為推頭油缸14供油的模式，以使推頭油缸14驅動推頭3在前進和/或後退的主行程中漸進增速運動。例如，控制部件2可以通過PLC、DSP或其它硬體電路等實現。

其中，供油模式可包括以下情形之一或組合：通過單泵供油或雙泵合流供油、改變主泵11和副泵12在工作過程中自身的供油流量、改變液壓系統1中管路的連通關係使主泵11或副泵12供應至推頭油缸14的流量發生變化等。推頭3運動主行程是指推頭3在到達接近終端的位置之前的行程，推頭3在到達接近終端的位置與終端之間的距離構成輔助行程，優選地在輔助行程內可控制推頭3減速。

該示意性實施例通過控制部件控制推頭在運動主行程內漸進增速，既能使推頭高效地對垃圾進行壓縮，以提高垃圾壓縮機的處理能力，又能使推頭在增速運動的過程中逐漸提速，使推頭的運動更平穩，避免出現卡滯，以提高垃圾壓縮機工作的可靠性。同時，控制部件能夠自動控制推頭的速度切換，在此過程中無需人為幹預，提高了垃圾壓縮機控制的自動化程度和效率。

本領域技術人員可至少採用下面方式實現推頭3在運動主行程中的增速運動。

其一，控制部件2能夠控制推頭3在前進和/或後退的主行程中做連續的漸進增速運動。

其二，控制部件2能夠控制推頭3在前進和/或後退的主行程中以多檔形式做漸進增速運動，在某一特定檔位下，推頭3的速度可以保持不變或者逐漸增加。推頭3以多檔形式做增速運動能夠使推頭3在某一檔位速度下持續運行一段時間以達到狀態穩定，從而使推頭3的運動更加平穩。特別是在某一特定檔位下速度不變的方式可簡化控制的複雜程度。

下面結合圖2所示的液壓系統原理圖，給出一種推頭3以多檔形式做增速運動的方式。液壓系統1還包括第一換向閥Y4，第一換向閥Y4設在推頭油缸14的有杆腔和無杆腔之間，能夠通過第一換向閥Y4工作位的切換實現推頭油缸14的差動連接。優選地，第一換向閥Y4為三位四通閥，中位的兩個工作油口均與進油口連通，在使用時將進油口堵塞，以實現推頭油缸14的兩腔連通。優選地，第一換向閥Y4為電磁閥，能夠通過控制部件2控制第一換向閥Y4各個工作位的切換。

對於此種液壓系統，可選地，控制部件2能夠在推頭3前進的主行程中控制液壓系統1依次按照主泵11單獨供油、主泵11差動供油以及主泵11和副泵12合流差動供油的模式工作。

在主泵11單獨供油模式下，只有主泵11向推頭油缸14的無杆腔供油，供油流量較小，推頭油缸14伸出驅動推頭3以第一速度前進。在主泵11差動供油模式下，推頭油缸14的有杆腔和無杆腔相互連通，在主泵11向推頭油缸14的無杆腔供油的同時，有杆腔的油液也流向無杆腔，供油流量增大，推頭油缸14伸出驅動推頭3以第二速度前進。在主泵11和副泵12合流差動供油的模式下，主泵11和副泵12共同向推頭油缸14的無杆腔供油，同時有杆腔的油液也流向無杆腔，供油流量進一步增大，推頭油缸14伸出驅動推頭3以第三速度前進。其中，第一速度、第二速度和第三速度依次增大，推頭3在前進時具有三檔漸進增加的速度。

可選地，控制部件2能夠在推頭3後退的主行程中控制液壓系統1依次按照主泵11單獨供油以及主泵11和副泵12合流供油的模式工作。

在主泵11單獨供油模式下，只有主泵11向推頭油缸14的有杆腔供油，供油流量較小，推頭油缸14縮回驅動推頭3以第四速度後退。在主泵11和副泵12合流供油模式下，主泵11和副泵12共同向推頭油缸14的有杆腔供油，供油流量增大，推頭油缸14縮回驅動推頭3以第五速度後退。其中，第五速度大於第四速度，推頭3在後退時具有兩檔遞增的速度。

本領域技術人員可以只在推頭3前進或後退過程中選用上面給出的速度增加方式，也可以在推頭3前進和後退過程中分別選用上面給出的速度增加方式，從而在推頭3前進和後退的過程中均能高效平穩地運動。

當控制部件2控制推頭3在不同檔位的速度之間切換時，需要對切換時機進行判斷。在一種優選的方式中，通過時間來確定速度切換時機，控制部件2包括計時器，用於獲得液壓系統1在當前供油模式下的持續時間，控制部件2能夠在當前供油模式持續至滿足預設時間值後控制液壓系統1切換至下一種相鄰的供油模式。在某一速度檔位下的持續時間可以通過試驗獲得，將推頭3在主行程內運動所需的時間進行合理的分配，以使推頭3能夠平穩地進行切換，而且這種控制方式無需依賴其它的傳感器，較為可靠，節約成本。可選地，本領域技術人員也可通過垃圾壓實過程中推頭油缸14的油壓等參數來判斷速度切換時機。

為了使控制部件2能夠對推頭3的工作過程進行自動控制，還需要設置各種檢測部件以判斷推頭3的開始運動、停止運動和速度切換等時機。在本發明的一個實施例中，如圖1所示，檢測部件包括料位傳感器6，設在靠近壓縮機料鬥5上沿的位置，用於檢測壓縮機料鬥5內的料位高度，例如料位傳感器6可以選擇超聲波傳感器。控制部件2能夠接收料位傳感器6的信號，並在料位達到預設高度值時啟動驅動部件13，以控制推頭3做伸縮往復運動，將垃圾推至垃圾箱。預設高度值優選地設置為料鬥5內的垃圾在壓縮後能夠填充滿一個垃圾箱4，這樣能通過一次壓縮過程處理更多的垃圾，提高垃圾處理效率。

當料鬥5內的垃圾達到預設高度值，參考圖3所示的電氣原理圖，控制部件2先控制驅動部件13(例如電機)的接觸器KM進行空載啟動，使驅動部件13帶動主泵11旋轉，當驅動部件13軟啟動完畢後，再接通液壓系統1中的各個換向閥使推頭油缸14動作。這樣更容易使驅動部件13的輸出力矩滿足系統對啟動力矩的需求，保證系統平滑啟動，避免負載太大對驅動部件13造成損壞。

當控制部件2判斷出料位傳感器6無信號輸出超過第四預設時間值(例如6s)，則判定料鬥5內無垃圾，此時控制驅動部件13停止運動，實現節能。

通過設置料位傳感器6，能夠對驅動部件13的啟停實現自動控制，無需人為幹預，提高了自動化程度，還能節省能源。

如圖1所示，檢測部件還可包括壓力傳感器7，可設在壓縮機內靠近推頭油缸14缸筒末端的位置，用於檢測推頭油缸14內的油壓。如圖2所示，在液壓系統1中副泵12的供油油路上設置第一溢流閥Y6，在主泵11的供油油路上設置第二溢流閥Y7，主泵11的預設溢流壓力(例如25MPa)大於副泵12的預設溢流壓力(例如10MPa)，主泵11的預設溢流壓力與垃圾被壓實時的壓力相匹配。

在推頭3前進的過程中，當推頭3以最大檔的速度前進時，如果壓力傳感器7檢測到推頭油缸14內的油壓達到副泵12的預設溢流壓力，說明垃圾接近被壓實的狀態，推頭3在前進過程中的主行程結束，進入輔助行程，此時控制部件2控制液壓系統1切換為主泵11單獨供油的模式，使推頭3切換至第一速度低速前進。

如果壓力傳感器7檢測到推頭油缸14內的油壓達到主泵11的預設溢流壓力，說明垃圾基本到達壓實狀態，此時控制部件2控制主泵11停止供油。在輔助行程內推頭3低速前進能夠提高垃圾的壓實密度，減少垃圾反彈。更優地，在推頭油缸14內的油壓達到主泵11的預設溢流壓力後，控制部件2控制液壓系統1在主泵11的預設溢流壓力下保持第五預設時間(例如4s)，然後再停止供油，這樣能夠在垃圾壓實後使推頭3持續提供壓緊力，進一步提高垃圾的壓實密度。另外，推頭3在運動過程中如果發生卡死，也可能會達到主泵11的預設溢流壓力，這時第二溢流閥Y7能夠起到對推頭3進行安全保護的作用。

進一步地，檢測部件還可包括推頭位移傳感器，用於檢測推頭3的運動位置。控制部件2能夠在推頭3運動至離終端還有預設距離(例如0.2m)時，控制液壓系統1切換為主泵11單獨供油的模式。例如，若垃圾量較少，在推頭3前進的過程中，推頭油缸14內的油壓還未到副泵12的溢流壓力時，推頭3已經即將前進到位，則需要採用位置判斷主行程結束需要減速前進的時機。在推頭3後退的過程中，也可在即將後退到位時減速運動。由此，在推頭3運動過程中引入位置判斷能夠避免結構件產生快速高強度的碰撞，達到平穩換向的目的。

為了能夠對推頭3的運動位置進行可靠的檢測，如圖1和圖3所示，推頭位移傳感器包括磁測長傳感器10和拉線測長傳感器8，磁測長傳感器10和拉線測長傳感器8之間能夠實現冗餘檢測。冗餘檢測的方式能提高推頭3位移檢測的可靠性和準確性，從而提高壓縮機運行以及操作的可靠性。

其中，磁測長傳感器10是利用磁場作用檢測推頭油缸14的位移，設在靠近推頭油缸14活塞杆自由端的位置。拉線測長傳感器8設在推頭油缸14缸筒的側面，線繩與活塞杆連接，當活塞杆伸出時拉動線繩帶動傳感器內部的傳動機構與旋轉角度傳感器同步轉動；當活塞杆縮回時，傳感器內部的自動迴旋裝置將自動收回線繩。拉線測長傳感器8具有精度高、重複性好、檢測可靠性高、壽命長等優點。

在檢測過程中，控制部件2同時接收磁測長傳感器10和拉線測長傳感器8的檢測信號，並計算兩者測量值的相對誤差值，然後對相對誤差值進行判斷，如果相對誤差值小於預設誤差值(例如5mm)，則以拉線測長傳感器8的測量值為準，由於拉線測長傳感器8中的線繩隨被測物體一起運動，具有較高的測量可靠性。如果相對誤差值超過預設誤差值，則繼續判斷磁測長傳感器10和拉線測長傳感器8是否發生數據突變，如果其中一個傳感器的檢測值發生突變，則以另一個傳感器的檢測值為準，控制部件2控制推頭3繼續運動，進一步地還可通過控制部件2將傳感器故障信息反饋到上位機的顯示界面，以提示用戶及時維護，這樣能保證其中一個傳感器發生故障時系統在短時間內的正常運行。如果兩個傳感器均發生數據突變或均未發生突變，控制部件2控制推頭3停止運動。

在此基礎上，推頭位移傳感器還可包括接近開關9，接近開關9設在推頭油缸14缸筒設有開口的一端，用於檢測推頭3是否後退到位。控制部件2能夠在接收到接近開關9的觸發信號時對磁測長傳感器10清零。這樣能夠有效避免磁測長傳感器10長期運動帶來的誤差積累，或者在斷電狀態下推頭油缸14伸出造成的測量誤差。

在本發明的另一個實施例中，液壓系統1還包括至少兩個並聯設置的第二換向閥，第二換向閥在圖2中標記為Y3和Y5，至少兩個第二換向閥設在主泵11和副泵12與推頭油缸14大腔相連的公共的供油油路上。為了安裝方便，至少兩個第二換向閥可形成換向閥組15，安裝在壓縮機內，換向閥組15中也可包括其它換向閥。而且，至少兩個第二換向閥可以使相同的規格。

優選地，第二換向閥為三位四通閥，中位為O形機能，在切換至左右兩個工作時能夠分別為推頭油缸14的有杆腔和無杆腔供油。優選地，第二換向閥為電磁閥，控制部件2能夠自動控制電磁閥在不同工作位之間切換。

該實施例通過將第二換向閥並聯使用，既能提高液壓系統1的供油流量，又能在其中一個第二換向閥出現故障時，推頭3仍能正常工作，只是推頭3的運動速度降低，從而提高垃圾壓縮機工作的可靠性。

為了使本領域技術人員充分了解本發明垃圾壓縮機推頭控制裝置的工作原理，下面將結合圖2所示的液壓系統原理圖和圖3所示的電氣控制原理圖，來進行詳細說明。

在圖2所示的液壓系統1中，包括第一換向閥Y4、兩個並聯設置的第二換向閥Y3和Y5，副泵12的供油油路上設置第三換向閥Y1，主泵11的供油油路上設置第四換向閥Y2。

其中，第一換向閥Y4為三位四通閥，中位為Y型機能，左右兩個工作位分別由電磁線圈S6和S7控制，能夠實現進油油路和回油油路的切換。第一換向閥Y4的兩個工作油口分別與推頭油缸14的無杆腔和有杆腔連通。

第二換向閥Y3和Y5為三位四通閥，中位為O型機能，第二換向閥Y3的左右兩個工作位分別由電磁線圈S4和S5控制，第二換向閥Y5的左右兩個工作位分別由電磁線圈S8和S9控制，能夠實現進油油路和回油油路的切換。第二換向閥Y3、Y5的其中一個工作油口與推頭油缸14的無杆腔連通，另一個工作油口與推頭油缸14的有杆腔通過單向閥單向連通，推頭油缸14在伸出時有杆腔的回油通過第一換向閥Y4回油，或者在第一換向閥Y4切換為中位時形成差動連接。

第三換向閥Y1為三位四通閥，中位為H型機能，左右兩個工作位分別由電磁線圈S1和S2控制，能夠實現進油油路和回油油路的切換，第三換向閥Y1的進油口和回油口之間連接第一溢流閥Y6。副泵12可通過第三換向閥Y1向推頭油缸14或者其它執行機構供油。第四換向閥Y2為兩位四通換向閥，電磁線圈S2靠近左工作位設置，右工作位為H型機能，第四換向閥Y2的其中一個工作油口和回油口之間連接第二溢流閥Y7。

在圖3所示的電氣原理圖中，控制部件2與各個換向閥中的電磁線圈連接，控制部件2還與磁測長傳感器10、料位傳感器6、壓力傳感器7、拉線測長傳感器8和接近開關9連接。在推頭3運動的過程中，速度檔位的切換可綜合時間、推頭位置和油壓來進行控制，以實現垃圾壓縮機工作的自動控制。

在垃圾壓縮機上電後，控制部件2接收料位傳感器6檢測的料位高度信號，一端料位超過預設高度值，在所有電磁閥不得電的情況下，驅動電機的接觸器KM空載啟動，電機帶動主泵11旋轉。當電機軟啟動完畢後，電磁線圈S3、S5、S7、S9得電，推頭油缸14在與主泵11溢流壓力一致的壓力(例如25MPa)下，通過第二換向閥Y3和Y5共同給推頭油缸14的無杆腔供油，推頭油缸14在大泵11單獨供油模式下以第一速度低速前進。

當推頭3按照第一速度運行持續第一預設時間(例如4s)後，電磁線圈S7失電，推頭油缸14有杆腔的回油通過第一換向閥Y4的中位回到推頭油缸14的無杆腔，與第二換向閥Y3和Y5一起供油差動供油，以使得推頭油缸14在主泵11差動供油的模式下提升至第二速度前進。

當推頭3以第二速度運行持續第二預設時間(例如4s)後，電磁線圈S1也得電，副泵12通過第三換向閥Y1與主泵11合流，並且通過差動供油的模式給推頭油缸14的無杆腔供油，推頭油缸14繼續提升至第三速度前進。至此，推頭油缸14驅動推頭3完成三檔漸進式速度提升，並以最大速度前進。

當壓力傳感器7檢測到推頭油缸14內的油壓超過副泵12的溢流壓力(例如10MPa)時，僅電磁線圈S3、S5、S7、S9得電，使液壓系統1切換到主泵11單獨供油模式，使推頭油缸14切換至第一速度低速前進。當壓力達到主泵11的溢流壓力(例如25MPa)時，控制部件2控制推頭油缸14在主泵11的溢流壓力下停頓第五預設時間(例如4s)，以提高垃圾壓縮的密實度，減少垃圾反彈。

或者當垃圾量較少時，推頭3前進至離終端還有預設距離(例如0.2m)時，僅電磁線圈S3、S5、S7、S9得電，推頭油缸14切換到主泵11單獨供油模式以第一速度低速前進，確保低速到達終端，避免結構件的快速高強度碰撞，達到平穩換向的目的。當推頭油缸14內的油壓達到主泵11的溢流壓力(例如25MPa)時，停頓第五預設時間(例如4s)。

在推頭3前進至終端時，切換為電磁線圈S3、S4、S6、S8得電，使液壓系統1切換到主泵11單獨供油模式，使推頭油缸14驅動推頭3以第四速度低速後退。

當推頭3以第四速度運行持續第三預設時間(例如4s)後，電磁線圈S1也得電，使液壓系統1切換至主泵11和副泵12合流供油模式，使推頭油缸14驅動推頭3提升至第五速度後退。當推頭3後退至離終端還有預設距離(例如0.2m)時，電磁線圈S1失電，使液壓系統1切換為主泵11單獨供油模式以第四速度低速後退，避免結構高強度碰撞，同時降低工作噪音。

在推頭3後退到行程終端時，接近開關9被觸發，控制部件2執行磁測長傳感器10的數據清零，以使推頭3的檢測距離歸零。如果料位傳感器檢測到料鬥5內仍有垃圾達到預設料位高度時，則推頭3繼續伸出，重複上述步驟。

其次，本發明還提供了一種垃圾壓縮機，包括上述實施例所述的垃圾壓縮機推頭控制裝置。該垃圾壓縮機在工作時，至少具備以下優點之一：能夠實現自動控制，自動化程度較高；而且推頭3運動平穩高效，工作可靠；在工作過程中節約能源。

最後，本發明還提供了一種垃圾壓縮機推頭控制方法(後續簡稱控制方法)，可基於上述各實施例給出的垃圾壓縮機推頭控制裝置。在控制裝置主題中詳細闡述的內容，在控制方法主題中將不再詳述，這兩個主題中的內容可以相互借鑑。

在一個示意性的實施例中，液壓系統1包括主泵11、副泵12和用於驅動壓縮機推頭3運動的推頭油缸14。如圖4所示的流程示意圖，本發明的控制方法包括：

步驟101、控制部件2在推頭3運動過程中選擇通過主泵11和副泵12為推頭油缸14供油的模式；

步驟102、控制部件2向主泵11和副泵12發出供油模式指令，以控制推頭油缸14驅動推頭3在前進和/或後退的主行程中漸進增速運動。

步驟101在推頭3的整個運動行程內都有可能執行。該實施例的推頭控制方法可在推頭運動的過程中對運動速度進行自動控制，既能使推頭高效地對垃圾進行壓縮，以提高垃圾壓縮機的處理能力，又能使推頭在增速運動的過程中逐漸提速，使推頭的運動更平穩，避免出現卡滯，以提高垃圾壓縮機工作的可靠性。

如圖2所示，液壓系統1還包括第一換向閥Y4，第一換向閥Y4設在推頭油缸14的有杆腔和無杆腔之間，能夠實現推頭油缸14的差動連接。對於此種可實現差動連接的液壓系統1，在推頭3前進的主行程中，如圖5所示的流程示意圖，步驟102具體包括：

步驟201、控制部件2控制液壓系統1以主泵11單獨供油的模式工作，並持續第一預設時間(例如4s)；

步驟202、在達到第一預設時間後，控制部件2控制液壓系統1以主泵11差動供油的模式工作，並持續第二預設時間(例如4s)；

步驟203、在達到第二預設時間後，控制部件2控制液壓系統1以主泵11和副泵12合流差動供油的模式工作。

步驟201～203順序執行，可實現推頭3在前進過程中具有三檔漸進增加的速度，能夠使推頭3在前進的過程中具有較高的效率，而且運動平穩。

可選地，在推頭3前後退的主行程中，如圖6所示的流程示意圖，步驟102具體包括：

步驟301、控制部件2控制液壓系統1以主泵11單獨供油的模式工作，並持續第三預設時間(例如4s)；

步驟302、在達到第三預設時間後，控制部件2控制液壓系統1以主泵11和副泵12合流供油的模式工作。

步驟301～302順序執行，可實現推頭3在後退過程中具有兩檔漸進增加的速度，能夠使推頭3在後退的過程中具有較高的效率，而且運動平穩。當然，在一個具體的實施例中，控制部件2控制推頭3在前進過程中按照步驟201～203工作，在後退過程中按照步驟301～302工作，這兩組步驟交替執行。

為了能夠判斷出推頭3開始工作的時機，參考圖7所示的流程示意圖，本發明的控制方法還可包括：

步驟100、料位傳感器6檢測壓縮機料鬥5內的料位高度；

步驟100A、控制部件2判斷料鬥5內的料位高度是否達到預設高度值，如果是則執行步驟100B，否則執行步驟100C；

步驟100B、控制部件2控制推頭3前進；

步驟100C、推頭3不工作。

進一步地，液壓系統1還包括驅動主泵11和副泵12工作的驅動部件13，仍參考圖7，本發明的控制方法還包括：

步驟103、控制部件2判斷料位傳感器6是否有信號輸出，如果是則執行步驟100A，否則執行步驟103』；

步驟103』、判斷料位傳感器6無信號輸出是否超過第四預設時間值(例如6s)，如果是則執行步驟104，否則控制液壓系統1繼續供油，可通過步驟101選擇供油方式；

步驟104、控制部件2控制液壓系統1停止供油，具體地可控制驅動部件13停止工作；

其中，步驟100可在壓縮機整個工作過程中持續執行。該實施例通過設置料位傳感器6，能夠對驅動部件13的啟停實現自動控制，無需人為幹預，提高了自動化程度，還能節省能源。

在本發明的另一個實施例中，通過設置壓力傳感器7來判斷推頭3運動的主行程是否結束，如圖8所示的流程示意圖，本發明的控制方法還包括：

步驟105、壓力傳感器7檢測推頭油缸14內的油壓；

步驟106、控制部件2判斷推頭油缸14內的油壓是否達到副泵12的預設溢流壓力(例如10MPa)，如果是則控制液壓系統1切換為主泵11單獨供油的模式，否則仍保持主泵11和副泵12合流差動供油模式；

步驟107、控制部件2判斷推頭油缸14內的油壓是否達到主泵11的預設溢流壓力(例如25MPa)，主泵11的預設溢流壓力大於副泵12的預設溢流壓力，如果是則控制液壓系統1停止供油，否則繼續保持主泵11單獨供油模式。

其中，步驟105可在壓縮機整個工作過程中持續執行，步驟106和107順序執行，且步驟106和107位於步驟102之後執行。該實施例通過設置壓力傳感器7，能夠在推頭3即將前進至終端時，在輔助行程內低速前進，能夠提高垃圾的壓實密度，減少垃圾反彈，並增加推頭3工作的安全性。

進一步地，若通過步驟107中判斷出主泵11的預設溢流壓力大於副泵12的預設溢流壓力，在步驟104控制液壓系統1停止供油的步驟之前，本發明的控制方法還可包括：

步驟107』、控制部件2控制液壓系統1在主泵11的預設溢流壓力下保持第五預設時間(例如4s)。這樣能夠在垃圾壓實後使推頭3持續提供壓緊力，進一步提高垃圾的壓實密度。

在本發明的再一個實施例中，該控制方法還可包括：

步驟108、推頭位移傳感器檢測推頭3的運動位置；

步驟109、控制部件2判斷推頭3是否運動至離終端還有預設距離，如果是則控制液壓系統1切換為主泵11單獨供油的模式，否則在推頭3前進的狀態下繼續保持主泵11和副泵12合流差動供油的模式，或者在推頭3後退的狀態下繼續保持主泵11和副泵12合流供油的模式。

其中，步驟108可在推頭3的整個運動行程中持續執行，且步驟109位於步驟102之後執行。對於該實施例，在推頭3前進的過程中，如果垃圾量較少，則能夠通過位置判斷來確定是否即將運動至行程終端，以使推頭3及時減速，從而提高垃圾的壓實密度，並提高推頭3工作的可靠性。該實施例還能在推頭3後退的過程中即將運動至行程終端時，使推頭3及時減速，從而避免結構件產生快速高強度的碰撞，達到平穩換向的目的。

優選地，推頭位移傳感器包括能夠相互實現冗餘檢測的磁測長傳感器10和拉線測長傳感器8，步驟108具體包括：

步驟108A、控制部件2同時接收磁測長傳感器10和拉線測長傳感器8的檢測信號；

步驟108B、控制部件2計算磁測長傳感器10和拉線測長傳感器8測量值的相對誤差值；

步驟108C、控制部件2判斷相對誤差值是否小於預設誤差值，如果是則以拉線測長傳感器8的測量值為準，否則繼續執行步驟108D；

步驟108D、判斷磁測長傳感器10和拉線測長傳感器8是否發生數據突變，如果其中一個傳感器的測量值發生突變，則以另一個傳感器的測量值為準，控制部件2控制推頭3繼續運動；如果兩個傳感器的測量值均發生突變或均未發生突變，則由控制部件2控制推頭3停止運動。

進一步地，還設有接近開關9檢測推頭3是否後退到位，本發明的控制方法還包括：

步驟200、接近開關9檢測推頭3是否後退到位；

步驟200』、控制部件2在接收到接近開關9的觸發信號時對磁測長傳感器10清零。

其中，步驟200可在推頭3的整個運動行程中持續執行。這樣能夠有效避免磁測長傳感器10長期運動帶來的誤差積累，或者在斷電狀態下推頭油缸14伸出造成的測量誤差。

上述各實施例中的步驟108、109、108A～108D、200、200』在圖中未示出。

以上對本發明所提供的一種垃圾壓縮機推頭控制裝置、方法及垃圾壓縮機進行了詳細介紹。本文中應用了具體的實施例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護範圍內。